CN106002606A - 蓝宝石衬底抛光贴蜡机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓝宝石衬底抛光贴蜡机,包括:防护罩、设在所述防护罩内的工作台、设置在所述工作台上的机械手、料盒、滴蜡甩蜡装置、烘烤加热装置、上料装置、预加热台、粘结装置、冷却装置和出料装置,其中,所述上料装置、预加热台、粘结装置、冷却装置和出料装置沿所述工作台一端向另一端依次排布,所述料盒、滴蜡甩蜡装置以及烘烤加热装置依次设置且位置与所述粘结装置对应,所述机械手在上述各装置之间移动送料。本发明将抛光前期的滴蜡、甩蜡、加热、粘结、冷却工艺都集中到一台机器中,节省了占地空间,降低了生产成本;同时,由于各装置距离较近,使得蓝宝石衬底的温度得以保持,不会在移送的过程中由于冷却而使能耗降低。

Description

蓝宝石衬底抛光贴蜡机
技术领域
本发明涉及蓝宝石衬底加工领域,特别涉及一种蓝宝石衬底抛光贴蜡机。
背景技术
蓝宝石的光学穿透性很宽,从近紫外光到中红外光都具有良好的透光性,因此,被作为图形衬底,大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料以及光罩材料上。图形衬底是一项基于光萃取原理而新开发的技术,以成长或者蚀刻的方式,在蓝宝石衬底上设计制作出纳米级特定的微结构图案,藉以控制LED至输出光形式,并可同时减少生长在蓝宝石上GaN之间的差排缺陷,改善磊晶质量,并以替身LED内部量子效率、增加光萃取效率。现在很多磊晶工厂已经采用这项技术生产于白光LED、BLUE蓝白光LED等高端LED产品。这项技术需要更高的精度与更高质量的蓝宝石衬底。
对蓝宝石衬底的抛光过程中,需要将晶片固定在保持件上,通常采用的是有蜡抛光工艺,即将待抛光的蓝宝石衬底通过蜡的粘结而固定于保持件上。现有技术中的贴蜡操作由多台设备共同配合完成,设备之间的物料传送较为复杂,且设备占地面积大,导致生产成本过高。
发明内容
本发明提供一种蓝宝石衬底抛光贴蜡机,以解决现有技术中存在的上述技术问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种蓝宝石衬底抛光贴蜡机,包括:防护罩、设在所述防护罩内的工作台、设置在所述工作台上的机械手、料盒、滴蜡甩蜡装置、烘烤加热装置、上料装置、预加热台、粘结装置、冷却装置和出料装置,其中,所述上料装置、预加热台、粘结装置、冷却装置和出料装置沿所述工作台一端向另一端依次排布,所述料盒、滴蜡甩蜡装置以及烘烤加热装置依次设置且位置与所述粘结装置对应,所述机械手在上述各装置之间移动送料。
作为优选,所述机械手包括晶片搬运机械手和磁盘搬运机械手,其中,所述料盒、滴蜡甩蜡装置、烘烤加热装置以及粘结装置围绕所述晶片搬运机械手设置,所述磁盘搬运机械手沿所述工作台设置,在所述上料装置、预加热台、粘结装置、冷却装置和出料装置之间移动送料。
作为优选,所述磁盘搬运机械手包括:导轨、安装在所述导轨到上的多个夹爪以及驱动所述夹爪移动的驱动电机。
作为优选,所述工作台下方还设置有电控箱,所述防护罩底部设置有叉车孔。
作为优选,所述上料和出料装置均包括:存料治具、与所述存料治具对应的取料机械手、以及与所述取料机械手对应的存料盘。
作为优选,所述粘结装置包括:位于所述工作台上的粘结底座和与所述粘结底座位置对应的气囊加压组件,其中,所述粘结底座中还设置有加热装置。
作为优选,所述气囊加压组件包括:固定面板、固定在所述固定面板底部一侧的伺服电机,与所述伺服电机的活动端连接的活动面板,安装在所述活动面板上的气缸、与气缸活杆固接的连接件、固定在连接件底部的气囊固定座以及气囊,其中,所述活动面板通过导向组件与固定面板连接,所述固定面板开设有供气缸移动的条形孔。所述气囊与气囊固定座形成的空腔中充满空气,所述气囊采用硅胶材料制成,且底部为凸球面形。
作为优选,所述导向组件包括:与伺服电机连接的丝杆组件以及安装在所述丝杆组件两侧的导向轴、以及位于导向轴上且与活动面板固接的直线轴承,所述导向轴通过导向轴固定座安装在所述固定面板的底部。
作为优选,所述滴蜡甩蜡装置包括:位于滴蜡组件和与所述滴蜡组件对应的甩蜡组件。
作为优选,所述冷却装置采用管式水冷却粘结后的产品。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明将抛光前期的滴蜡、甩蜡、加热、粘结、冷却工艺都集中到一台机器中,降低了蓝宝石衬底在各装置之间送料的时间,同时节省了占地空间,降低了生产成本;同时,由于各装置距离较近,使得蓝宝石衬底的温度得以保持,不会在移送的过程中由于冷却而使得能耗降低;
2、本发明采用防护罩,可以有效保持抛光贴蜡机的洁净度,同时还避免了贴蜡机内部的热量散发出来,避免了不必要的热量损失;
3、本发明采用气囊加压组件对滴有蜡滴的蓝宝石衬底进行加压,由于气囊的柔软性好,具有良好的变形度,因此蓝宝石衬底表面不会出现受力不均的情况,进而可以确保蜡层的均匀性,进而保证了蓝宝石衬底的后期加工工艺的质量;
4、所述气囊加压组件由伺服电机和气缸驱动,自动地进行横向和竖向运动,无需人工,操作方便省事。
附图说明
图1为本发明的蓝宝石衬底抛光贴蜡机的立体结构示意图(不含防护罩);
图2为本发明的蓝宝石衬底抛光贴蜡机的俯视图;
图3为本发明的蓝宝石衬底抛光贴蜡机的侧视图;
图4为本发明的蓝宝石衬底抛光贴蜡机中气囊加压组件的主视图;
图5为图4的F-F面剖视图;
图6为本发明的蓝宝石衬底抛光贴蜡机中气囊加压组件的立体结构示意图(仰视角度);
图7为本发明的蓝宝石衬底抛光贴蜡机中气囊加压组件的立体结构示意图(俯视角度)。
图中所示:10-防护罩、101-万向轮、102-支撑脚、103-叉车孔、
20-料盒、30-滴蜡甩蜡装置、40-烘烤加热装置、
50-上料装置、501-存料治具、502-取料机械手、503-存料盘;
60-预加热台、
70-粘结装置、701-固定面板、702-伺服电机、703-活动面板、704-气缸、705-连接件、706-气囊固定座、707-气囊、708-导向组件、709-丝杆组件、710-导向轴、711-直线轴承、712-导向轴固定座、713-传感器;
80-冷却装置、90-出料装置;
110-工作台、111-电控箱;
120-晶片搬运机械手、
130-磁盘搬运机械手、131-导轨、132-夹爪、133-驱动电机;
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是,本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1至图3所示,本发明提供一种蓝宝石衬底抛光贴蜡机,包括:防护罩10、工作台110、料盒20、滴蜡甩蜡装置30、烘烤加热装置40、上料装置50、预加热台60、粘结装置70、冷却装置80、出料装置90以及机械手。
防护罩10,所述防护罩10由框架和玻璃构成,所述防护罩10的下方设置有万向轮101和支撑脚102,所述防护罩10底部开设有叉车孔103,便于搬运。
所述工作台110设在所述防护罩10内,用于承载上述各装置,且所述工作台110的底部设置有电控箱111。
所述机械手包括晶片搬运机械手120和磁盘搬运机械手130,其中,所述料盒20、滴蜡甩蜡装置30、烘烤加热装置40以及粘结装置70围绕所述晶片搬运机械手120设置,所述磁盘搬运机械手130沿所述工作台110设置,在所述上料装置50、预加热台60、粘结装置70、冷却装置80和出料装置90之间移动送料。也即是说,所述晶片搬运机械手120用于将料盒20中的蓝宝石衬底取下放置到所述滴蜡甩蜡装置30中,待完成滴蜡甩蜡工艺后,再将其移送至烘烤加热装置40中进行烘烤加热,最后再将烘烤加热后的蓝宝石衬底放置到粘结装置70上;所述磁盘搬运机械手130用于从上料装置50中取磁盘并送至预加热台60进行加热,再将预加热完成后的磁盘移送到粘结装置70上,待磁盘和蓝宝石衬底粘结完成后,再将整个产品移送至冷却装置80中进行冷却,最后将产品送至出料装置90,也即是说,两组机械手配合完成滴贴蜡过程中的所有传递动作,分工明确且操作方便。
作为优选,所述磁盘搬运机械手130包括:导轨131、安装在所述导轨131到上的多个夹爪132以及驱动所述夹爪132移动的驱动电机133,所述导轨131沿工作台110设置,使得夹爪132可以在多个装置之间来回送料,操作方便。
所述料盒20上分层存放有待抛光的蓝宝石衬底,所述滴蜡甩蜡装置30包括滴蜡组件和与所述滴蜡组件对应的甩蜡组件,其中,所述滴蜡组件用于将液蜡滴到蓝宝石衬底表面,所述甩蜡组件上设置有加热盘,所述加热盘带动所述蓝宝石衬底旋转,从而使蜡滴分布到所述蓝宝石衬底表面。进一步的,所述甩蜡组件中还设置温度监控装置,进而将温度控制在180℃以下。
优选的,所述烘烤加热装置40、预加热台60以及粘结装置70中也设置有加热盘。该烘烤加热装置40内加热盘的温度不大于250℃,预加热台60中的加热盘温度也不大于150℃。
所述上料装置50和出料装置90均包括:存料治具501、与所述存料治具501对应的取料机械手502、以及与所述取料机械手502对应的存料盘503。上料时,所述取料机械手502用于将存料治具501上的磁盘取下并放置到所述存料盘503上,等待所述磁盘搬运机械手130取料。收料时,磁盘搬运机械手130将产品放置到存料盘503上,取料机械手502从所述存料盘503上取下产品并放置到所述存料治具501中。
作为优选,所述冷却装置80采用管式水冷却粘结后的产品,确保产品出料后可以直接进入抛光机,无需再浪费多余的时间进行冷却,提高了蓝宝石衬底的工艺制程。
请参照图4至图7,结合图1至图3,所述粘结装置70包括:位于所述工作台110上的粘结底座和与所述粘结底座位置对应的气囊加压组件,其中,所述粘结底座中还设置有加热装置,用于确保蓝宝石衬底与磁盘之间的粘结效果。
请重点参照图4至图7,所述气囊加压组件包括:固定面板701、固定在所述固定面板701底部一侧的伺服电机702,与所述伺服电机702的活动端连接的活动面板703,安装在所述活动面板703上的气缸704、与气缸704活杆固接的连接件705、固定在连接件705底部的气囊固定座706以及气囊707,其中,所述活动面板703通过导向组件708与固定面板701连接,所述固定面板701开设有供气缸704移动的条形孔。
进一步的,所述气囊707与气囊固定座706形成的空腔中充满空气,所述气囊707采用硅胶材料制成,且底部为凸球面形。由于气囊707的柔软性好,具有良好的变形度,因此不会出现蓝宝石衬底表面出现受力不均的情况,进而可以确保蜡层的均匀性,进而保证了蓝宝石衬底的后期的加工工艺。当气囊707由气缸704带动下压时,气囊707最先接触蓝宝石衬底的中心位置,在逐渐下压过程中,气囊707变形,与蓝宝石衬底的四周逐渐接触,如此,当滴蜡过量时,多余的液蜡可以从蓝宝石衬底的中心向四周逐渐排出多余的蜡,避免出现蜡层过厚,或者厚度不均匀的情况。
作为优选,所述导向组件708包括:与伺服电机703连接的丝杆组件709以及安装在所述丝杆组件709两侧的导向轴710、以及位于导向轴710上且与活动面板703固接的直线轴承711,所述导向轴710通过导向轴固定座712安装在所述固定面板701的底部。所述伺服电机702通过丝杆组件709带动活动面板703横向移动,所述导向轴710为对称设置的两组,用于为活动面板703导向,避免活动面板703偏移。
作为优选,所述伺服电机702通过电机支架以及电机支架连接板固定在所述固定面板701上,安装方便,稳定性好。
请参照图4,所述气囊加压组件还包括传感器713,所述传感器713用于实时检测活动面板703的位置,避免气囊707在工作时位置发生偏移。
参照图1至图7,下面详细说明本发明的蓝宝石衬底抛光贴蜡机的工作过程:
首先,所述晶片搬运机械手120将料盒20中的蓝宝石衬底取下放置到所述滴蜡甩蜡装置30中;所述滴蜡组件将液蜡滴到蓝宝石衬底表面,所述甩蜡组件带动加热盘以及加热盘上的蓝宝石衬底旋转,从而使蜡滴分布到所述蓝宝石衬底表面;
待完成滴蜡甩蜡工艺后,晶片搬运机械手120将蓝宝石衬底移送至烘烤加热装置40中进行烘烤加热;烘烤加热完成后,晶片搬运机械手120再将烘烤加热后的蓝宝石衬底放置到粘结装置70上。
与此同时,所述上料装置50中,所述取料机械手502将存料治具501上的磁盘取下并放置到所述存料盘503上,等待所述磁盘搬运机械手130取料;
所述磁盘搬运机械手130从上料装置50中取磁盘并送至预加热台60进行预加热,再将预加热完成后的磁盘移送到粘结装置70上;
所述固定面板701固定在所述防护罩10上,所述活动面板704由伺服电机703驱动,带动气缸704以及气囊707横向移动,从而使气囊707移动到蓝宝石衬底的正上方;接着,所述气缸704驱动所述气囊707下降,磁盘以及滴有蜡滴的蓝宝石衬底进行加压,使蓝宝石衬底与磁盘粘结为一体,当然此过程中,粘结底座中的加热装置会对蓝宝石衬底和磁盘进行加热,确保粘结效果;进一步的,由于气囊707的柔软性好,具有良好的变形度,因此不会出现蓝宝石衬底表面出现受力不均的情况,进而可以确保蜡层的均匀性,进而保证了蓝宝石衬底的后期的加工工艺。
待磁盘和蓝宝石衬底粘结完成后,磁盘搬运机械手130将整个产品移送至冷却装置80中进行冷却,再将冷却后的产品放置到出料装置90的存料盘503上,取料机械手502从所述存料盘503上取下产品并放置到所述存料治具501中。
综上所述,本发明公开了一种蓝宝石衬底抛光贴蜡机,包括:防护罩10、设在所述防护罩10内的工作台110、设置在所述工作台110上的机械手、料盒20、滴蜡甩蜡装置30、烘烤加热装置40、上料装置50、预加热台60、粘结装置70、冷却装置80和出料装置90,其中,所述上料装置50、预加热台60、粘结装置70、冷却装置80和出料装置90沿所述工作台110一端向另一端依次排布,所述料盒20、滴蜡甩蜡装置30以及烘烤加热装置40依次设置且位置与所述粘结装置70对应,所述机械手在上述各装置之间移动送料。本发明将抛光前期的滴蜡、甩蜡、加热、粘结、冷却工艺都集中到一台机器中,节省了占地空间,降低了生产成本;同时,由于各装置距离较近,使得蓝宝石衬底的温度得以保持,不会在移送的过程中由于冷却而使得能耗降低。
显然,本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种蓝宝石衬底抛光贴蜡机,其特征在于,包括:防护罩、设在所述防护罩内的工作台、设置在所述工作台上的机械手、料盒、滴蜡甩蜡装置、烘烤加热装置、上料装置、预加热台、粘结装置、冷却装置和出料装置,其中,所述上料装置、预加热台、粘结装置、冷却装置和出料装置沿所述工作台一端向另一端依次排布,所述料盒、滴蜡甩蜡装置以及烘烤加热装置依次设置且位置与所述粘结装置对应,所述机械手在上述各装置之间移动送料。
2.如权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光贴蜡机,其特征在于,所述机械手包括晶片搬运机械手和磁盘搬运机械手,其中,所述料盒、滴蜡甩蜡装置、烘烤加热装置以及粘结装置围绕所述晶片搬运机械手设置,所述磁盘搬运机械手沿所述工作台设置,在所述上料装置、预加热台、粘结装置、冷却装置和出料装置之间移动送料。
3.如权利要求2所述的蓝宝石衬底抛光贴蜡机,其特征在于,所述磁盘搬运机械手包括:导轨、安装在所述导轨到上的多个夹爪以及驱动所述夹爪移动的驱动电机。
4.如权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光贴蜡机,其特征在于,所述工作台下方还设置有电控箱,所述防护罩底部设置有叉车孔。
5.如权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光贴蜡机,其特征在于,所述上料和出料装置均包括:存料治具、与所述存料治具对应的取料机械手、以及与所述取料机械手对应的存料盘。
6.如权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光贴蜡机,其特征在于,所述粘结装置包括:位于所述工作台上的粘结底座和与所述粘结底座位置对应的气囊加压组件,其中,所述粘结底座中还设置有加热装置。
7.如权利要求6所述的蓝宝石衬底抛光贴蜡机,其特征在于,所述气囊加压组件包括:固定面板、固定在所述固定面板底部一侧的伺服电机,与所述伺服电机的活动端连接的活动面板,安装在所述活动面板上的气缸、与气缸活杆固接的连接件、固定在连接件底部的气囊固定座以及气囊,其中,所述活动面板通过导向组件与固定面板连接,所述固定面板开设有供气缸移动的条形孔。所述气囊与气囊固定座形成的空腔中充满空气,所述气囊采用硅胶材料制成,且底部为凸球面形。
8.如权利要求7所述的蓝宝石衬底抛光贴蜡机,其特征在于,所述导向组件包括:与伺服电机连接的丝杆组件以及安装在所述丝杆组件两侧的导向轴、以及位于导向轴上且与活动面板固接的直线轴承,所述导向轴通过导向轴固定座安装在所述固定面板的底部。
9.如权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光贴蜡机,其特征在于,所述滴蜡甩蜡装置包括:滴蜡组件和与所述滴蜡组件对应的甩蜡组件。
10.如权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光贴蜡机,其特征在于,所述冷却装置采用管式水冷却粘结后的产品。
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